Grafico de comportamiento de fluidos

Grafico de comportamiento de fluidos

1. GRAFICO DE COMPORTAMIENTO DE FLUIDOS


Ejemplos de fluidos newtonianos

Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones
normales de presión y temperatura:
aire, el agua, la gasolina, el vino y algunos aceites minerales

Fluidos sin esfuerzo umbral
FLUIDOS PSEUDOPLÁSTICOS:


Este tipo de fluidos se caracterizan por una disminución de su viscosidad, y de su esfuerzo
cortante, con la velocidad de deformación. Su comportamiento se puede observar en las
siguientes curvas :

2.  



D D
Figura 4: Curvas de fluidez y de viscosidad para un fluido pseudoplástico.

Se pueden dar dos explicaciones a este fenómeno, teniendo en cuenta que son simplificaciones ya
que el flujo que se forma es bastante complejo.
Un fluido no newtoniano es un fluido cuyas propiedades de flujo diferir de alguna manera de las
de los fluidos newtonianos. Más comúnmente la viscosidad de los fluidos no newtonianos
depende de la velocidad de cizallamiento o la historia velocidad de cizallamiento. Sin embargo,
hay algunos fluidos no newtonianos con viscosidad de cizallamiento-independiente, que, sin
embargo, exhiben el estrés diferencias normales u otro comportamiento no newtoniano. Muchas
soluciones de sales y polímeros fundidos son fluidos no newtonianos, como muchas sustancias
que se encuentran comúnmente tales como salsa de tomate, crema, pasta de dientes,
suspensiones de almidón, pintura, sangre, y el champú. En un fluido newtoniano, la relación entre
el esfuerzo cortante y la velocidad de cizallamiento es lineal, que pasa por el origen, la constante
de proporcionalidad es el coeficiente de viscosidad. En un fluido no newtoniano, la relación entre
el esfuerzo cortante y la velocidad de cizallamiento es diferente, e incluso puede ser dependiente
del tiempo. Por lo tanto, un coeficiente constante de viscosidad no se puede definir.
Aunque el concepto de la viscosidad se utiliza comúnmente en la mecánica de fluidos para
caracterizar las propiedades de cizallamiento de un fluido, que puede ser inadecuada para
describir fluidos no newtonianos. Se estudian mejor a través de varias otras propiedades
reológicas que se relacionan estrés y tensores de la velocidad de deformación bajo muchas
condiciones de flujo diferentes, tales como cizalladura oscilatoria, o un flujo de extensión, que se
mide utilizando diferentes dispositivos o reómetros. Las propiedades se estudian mejor con
ecuaciones constitutivas tensor de valor, que son comunes en el campo de la mecánica de medios
continuos.

3. Tipos de comportamiento no newtoniano
Fluido de dilución por cizallamiento
Un ejemplo conocido de lo contrario, una cizalla de fluido, o el fluido pseudoplástico
adelgazamiento, es pintura de la pared: uno quiere que la pintura fluya fácilmente del cepillo
cuando se está aplicando a la superficie que se pinta, pero no gotee excesivamente. Tenga en
cuenta que todos los líquidos tixotrópicos son extremadamente enrarecimiento de cizalladura,
pero son significativamente dependiente del tiempo, mientras que el coloquial "dilución por
cizallamiento" fluidos responder instantáneamente a los cambios en la velocidad de cizallamiento.
Por lo tanto, con el fin de evitar la confusión, la última clasificación está más claramente denomina
pseudoplástico.
Bingham plástico
Hay fluidos que tienen una tensión/deformación por esfuerzo cortante esfuerzo cortante relación
lineal que requiere una tensión de fluencia finito antes de que comiencen a fluir. Estos fluidos se
denominan plásticos de Bingham. Varios ejemplos son suspensiones de arcilla, lodo de
perforación, pasta de dientes, mayonesa, chocolate y mostaza. La superficie de un plástico de
Bingham puede contener picos cuando es todavía. Por el contrario fluidos newtonianos tienen
superficies planas sin rasgos cuando aún.
Reopéctico
También hay fluidos cuya velocidad de deformación es una función del tiempo. Los líquidos que
requieren una tensión de cizallamiento aumentando gradualmente para mantener una velocidad
de deformación constante se denominan reopéctico. Un caso contrario de esto, es un fluido que
se adelgaza con el tiempo y requiere una disminución de la tensión para mantener una velocidad
de deformación constante.
Ejemplos
Muchas sustancias comunes presentan flujos no newtonianos. Estos incluyen:
Soluciones y cosméticos Jabón;
Alimentos tales como mantequilla, queso, jamón, salsa de tomate, mayonesa, sopa, y el yogur;
Sustancias naturales como el magma, lava, las encías y sus extractos como el extracto de
vainilla;
Los fluidos biológicos tales como la sangre, la saliva, el semen, y fluido sinovial;
Las suspensiones tales como lechada de cemento, emulsiones tales como mayonesa, y algunos
tipos de dispersiones.

4. Oobleck
Un ejemplo barata, no tóxica, de un fluido no newtoniano es una suspensión de almidón en agua,
a veces llamado "masilla" o "exudado". Flan de imitación sin cocer, es una suspensión de harina de
maíz principalmente, tiene las mismas propiedades. El nombre de "masilla" se deriva del Dr. Seuss
libro de Bartolomé y el Oobleck.
Flubber
Flubber es un fluido no newtoniano, fácilmente hecha de polivinilo colas y bórax a base de alcohol,
que fluye bajo tensiones bajas pero daños bajo las tensiones más altas y presiones. Esta
combinación de propiedades de fluido y sólido-como-como hace que sea un sólido Maxwell. Su
comportamiento también puede ser descrito como siendo viscoplástico o gelatinosa.
Refrigerada cubierta de caramelo
Otro ejemplo de esto se enfría el caramelo para helados. La aplicación repentina de la fuerza-por
ejemplo, por apuñalamiento la superficie con un dedo, o invirtiendo rápidamente del recipiente de
contención que conduce a-el fluido de comportarse como un sólido en lugar de un líquido. Esta es
la propiedad "engrosamiento cortante" de este fluido no newtoniano. Un tratamiento más suave,
como insertar lentamente con una cuchara, lo dejará en su estado líquido. Tratando de tirar de la
cuchara de volver a salir, sin embargo, dará lugar a la devolución de estado sólido temporal.
SillyPutty
SillyPutty es una suspensión basada en polímero de silicona que fluirá, rebote, o romper en
función de la velocidad de deformación.
Salsa de tomate
Ketchup es un fluido pseudoplástico. Shear medios adelgazamiento que la viscosidad del fluido
disminuye al aumentar la tensión de corte. En otras palabras, el movimiento del fluido es
inicialmente difícil a tasas lentas de deformación, pero fluirá más libremente a tasas elevadas.
Trucos con fluidos no newtonianos
Una persona que se mueve con rapidez y aplicar suficiente fuerza con los pies puede caminar a
través de ciertos tipos de fluidos no newtonianos, como la masilla.
FLUIDOS DILATANTES:
Los fluidos dilatantes son suspensiones en las que se produce un aumento de la viscosidad con la
velocidad de deformación, es decir, un aumento del esfuerzo cortante con dicha velocidad. La
figura 8 representa las curvas de fluidez y viscosidad para este tipo de fluidos:

5. El fenómeno de dilatancia se produce debido al fase dispersa del fluido. En dicho fluido
tiene lugar un empaquetamiento de las partículas, dejando a la fase continua casi sin espacio.
Si a continuación se aplica un esfuerzo, el empaquetamiento se altera y los huecos entre las
partículas dispersas aumentan. Además, conforme aumenta la velocidad de deformación aplicada,
mayor turbulencia aparece y más difícil es el movimiento de la fase continua por los huecos,
dando lugar a un mayor esfuerzo cortante (la viscosidad aumenta).
Ejemplos de este tipo de fluidos son: la harina de maíz (Figura 9), las disoluciones de almidón muy
concentradas, la arena mojada, dióxido de titanio, etc.